【手続補正書】
【提出日】平成18年10月10日(2006.10.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象パターン画像と前記検査対象パターンを製造するために使用するデータを用いて検査するパターン検査装置であって、
前記データから線分もしくは曲線で表現された基準パターンを生成する生成手段と、
前記基準パターンを使って前記荷電粒子線を走査する条件を設定し、前記検査対象パターンに荷電粒子線を走査して前記検査対象パターン画像を生成する生成手段と、
前記検査対象パターン画像のエッジを検出する手段と、
前記検査対象パターン画像のエッジと前記線分もしくは曲線で表現された基準パターンとを比較することにより、前記検査対象パターンを検査する検査手段とを備えることを特徴とするパターン検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載のパターン検査装置において、前記検査対象パターン画像を生成する生成手段は、前記基準パターンが存在しない領域を走査しないように走査条件を設定することを特徴とするパターン検査装置。
【請求項３】
請求項１に記載のパターン検査装置において、前記検査対象パターン画像を生成する生成手段は、前記基準パターンの線幅を使って、前記検査対象パターン画像の倍率が変わるように、走査条件を設定することを特徴とするパターン検査装置。
【請求項４】
請求項１に記載のパターン検査装置において、前記検査対象パターン画像を生成する生成手段は、前記基準パターンを使って前記荷電粒子線を走査する条件の一つである前記荷電粒子線の走査方向を設定することを特徴とするパターン検査装置。
【請求項５】
請求項４に記載のパターン検査装置において、前記荷電粒子線の走査方向は、前記荷電粒子線が前記検査対象パターンを構成する線分の方向のすべてにより垂直になる方向とすることを特徴とするパターン検査装置。
【請求項６】
請求項５に記載のパターン検査装置において、前記荷電粒子線の走査方向は、
縦線の前記検査対象パターンが存在する領域では横方向とし、
横線の前記検査対象パターンが存在する領域では縦方向とし、
縦線と横線の前記検査対象パターンが混在する領域では４５度方向、−４５度方向、４５度方向の逆方向である−１３５度と、−４５度方向の逆方向である１３５度のいずれかの方向とすることを特徴とするパターン検査装置。
【請求項７】
請求項５に記載のパターン検査装置において、前記検査対象パターン画像を生成する生成手段は、複数の異なる前記走査方向を設定して、複数の前記検査対象パターン画像を生成し、
前記エッジを検出する手段は、前記荷電粒子線が前記検査対象パターンのエッジにより垂直になる方向である走査方向で得られた前記検査対象パターン画像からエッジを検出することを特徴とするパターン検査装置。
【請求項８】
請求項７に記載のパターン検査装置において、前記荷電粒子線の走査方向は、縦線の前記検査対象パターンと横線の前記検査対象パターンが混在する領域では、縦方向と横方向の２方向とし、
前記エッジを検出する手段は、前記基準パターンの縦線に対応する前記検査対象パターン画像のエッジを横方向の走査で得られた前記検査対象パターン画像から取得し、前記基準パターンの横線に対応する前記検査対象パターン画像のエッジを縦方向の走査で得られた前記検査対象パターン画像から検出することを特徴とするパターン検査装置。
【請求項９】
検査対象パターン画像と前記検査対象パターンを製造するために使用するデータを用いて検査するパターン検査装置であって、
前記データから線分もしくは曲線で表現された基準パターンを生成する生成手段と、
前記検査対象パターンに荷電粒子線を走査して前記検査対象パターン画像を生成し、前記検査対象パターン画像の画素の位置を置き換えることで回転した画像を取得する生成手段と、
前記検査対象パターン画像のエッジを検出する手段と、
前記検査対象パターン画像のエッジと前記線分もしくは曲線で表現された基準パターンとを比較することにより、前記検査対象パターンを検査する検査手段とを備えることを特徴とするパターン検査装置。
【請求項１０】
検査対象パターン画像と前記検査対象パターンを製造するために使用するデータを用いて検査するパターン検査装置であって、
前記データから線分もしくは曲線で表現された基準パターンを生成する生成手段と、
前記検査対象パターンに荷電粒子線を走査して前記検査対象パターン画像を生成する生成手段と、
前記検査対象パターン画像のエッジを検出する手段と、
前記検査対象パターン画像のエッジと前記線分もしくは曲線で表現された基準パターンとを比較することにより、前記検査対象パターンを検査する検査手段とを備え、
前記検査対象パターンの領域に前記荷電粒子線を走査して六角形の前記検査対象パターン画像を生成し、順次、前記領域に隣接した前記検査対象パターンの領域に前記荷電粒子線を走査して六角形の前記検査対象パターン画像を生成し、連続した前記検査対象パターン画像を生成することを特徴とする画像生成装置。
【請求項１１】
検査対象パターン画像と前記検査対象パターンを製造するために使用するデータを用いて検査するパターン検査装置であって、
前記データから線分もしくは曲線で表現された基準パターンを生成する生成手段と、
前記検査対象パターンに、荷電粒子線の走査方向に対して垂直方向の振幅を持たせた走査をして前記検査対象パターン画像を生成する生成手段と、
前記検査対象パターン画像のエッジを検出する手段と、
前記検査対象パターン画像のエッジと前記線分もしくは曲線で表現された基準パターンとを比較することにより、前記検査対象パターンを検査する検査手段とを備えることを特徴とするパターン検査装置。
【請求項１２】
検査対象パターン画像と前記検査対象パターンを製造するために使用するデータを用いて検査するパターン検査装置であって、
前記データから線分もしくは曲線で表現された基準パターンを生成する生成手段と、
前記検査対象パターンに荷電粒子線を走査して前記検査対象パターン画像を生成する生成手段と、
前記検査対象パターン画像のエッジを検出する手段と、
前記検査対象パターン画像のエッジと前記線分もしくは曲線で表現された基準パターンとを比較することにより、前記検査対象パターンを検査する検査手段とを備え、
前記検査対象パターン画像を生成する生成手段は、前記検査対象パターン画像のエッジを検出するのに使用する部分を前記荷電粒子線で走査し、前記検査対象パターン画像のエッジを検出するのに使用する部分以外の部分を走査せずに前記検査対象パターン画像を生成することを特徴とするパターン検査装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載のパターン検査装置において、前記検査対象パターン画像を生成する生成手段は、前記検査対象パターン画像のエッジを検出するのに使用する部分以外を走査しないことにより、検査対象パターンが存在するサンプルのチャージアップによる前記検査対象パターン画像の変形を低減することを特徴とするパターン検査装置。
【請求項１４】
検査対象パターン画像と前記検査対象パターンを製造するために使用するデータを用いて検査するパターン検査方法であって、
前記データから線分もしくは曲線で表現された基準パターンを生成し、
前記基準パターンを使って前記荷電粒子線を走査する条件を設定し、前記検査対象パターンに荷電粒子線を走査して前記検査対象パターン画像を生成し、
前記検査対象パターン画像のエッジを検出し、
前記検査対象パターン画像のエッジと前記線分もしくは曲線で表現された基準パターンとを比較することにより、前記検査対象パターンを検査することを特徴とするパターン検査方法。
【請求項１５】
検査対象パターン画像と前記検査対象パターンを製造するために使用するデータを用いて検査するパターン検査方法であって、
前記データから線分もしくは曲線で表現された基準パターンを生成し、
前記検査対象パターンに荷電粒子線を走査して前記検査対象パターン画像を生成し、前記検査対象パターン画像の画素の位置を置き換えることで回転した画像を取得し、
前記検査対象パターン画像のエッジを検出し、
前記検査対象パターン画像のエッジと前記線分もしくは曲線で表現された基準パターンとを比較することにより、前記検査対象パターンを検査することを特徴とするパターン検査方法。
【請求項１６】
検査対象パターン画像と前記検査対象パターンを製造するために使用するデータを用いて検査するパターン検査方法であって、
前記データから線分もしくは曲線で表現された基準パターンを生成し、
前記検査対象パターンに荷電粒子線を走査して前記検査対象パターン画像を生成し、
前記検査対象パターン画像のエッジを検出し、
前記検査対象パターン画像のエッジと前記線分もしくは曲線で表現された基準パターンとを比較することにより、前記検査対象パターンを検査し、
前記検査対象パターン画像の生成で、前記検査対象パターン画像のエッジを検出するのに使用する部分を前記荷電粒子線で走査し、前記検査対象パターン画像のエッジを検出するのに使用する部分以外の部分を走査せずに前記検査対象パターン画像を生成することを特徴とするパターン検査方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
上記目的を達成するために、本発明の第１の態様は、検査対象パターン画像と前記検査対象パターンを製造するために使用するデータを用いて検査するパターン検査装置であって、前記データから線分もしくは曲線で表現された基準パターンを生成する生成手段と、前記基準パターンを使って前記荷電粒子線を走査する条件を設定し、前記検査対象パターンに荷電粒子線を走査して前記検査対象パターン画像を生成する生成手段と、前記検査対象パターン画像のエッジを検出する手段と、前記検査対象パターン画像のエッジと前記線分もしくは曲線で表現された基準パターンとを比較することにより、前記検査対象パターンを検査する検査手段とを備えることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
本発明の好ましい態様は、請求項１に記載のパターン検査装置において、前記検査対象パターン画像を生成する生成手段は、前記基準パターンが存在しない領域を走査しないように走査条件を設定することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、請求項１に記載のパターン検査装置において、前記検査対象パターン画像を生成する生成手段は、前記基準パターンの線幅を使って、前記検査対象パターン画像の倍率が変わるように、走査条件を設定することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、請求項１に記載のパターン検査装置において、前記検査対象パターン画像を生成する生成手段は、前記基準パターンを使って前記荷電粒子線を走査する条件の一つである前記荷電粒子線の走査方向を設定することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、請求項４に記載のパターン検査装置において、前記荷電粒子線の走査方向は、前記荷電粒子線が前記検査対象パターンを構成する線分の方向のすべてにより垂直になる方向とすることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、請求項５に記載のパターン検査装置において、前記荷電粒子線の走査方向は、縦線の前記検査対象パターンが存在する領域では横方向とし、横線の前記検査対象パターンが存在する領域では縦方向とし、縦線と横線の前記検査対象パターンが混在する領域では４５度方向、−４５度方向、４５度方向の逆方向である−１３５度と、−４５度方向の逆方向である１３５度のいずれかの方向とすることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、請求項５に記載のパターン検査装置において、前記検査対象パターン画像を生成する生成手段は、複数の異なる前記走査方向を設定して、複数の前記検査対象パターン画像を生成し、前記エッジを検出する手段は、前記荷電粒子線が前記検査対象パターンのエッジにより垂直になる方向である走査方向で得られた前記検査対象パターン画像からエッジを検出することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、請求項７に記載のパターン検査装置において、前記荷電粒子線の走査方向は、縦線の前記検査対象パターンと横線の前記検査対象パターンが混在する領域では、縦方向と横方向の２方向とし、前記エッジを検出する手段は、前記基準パターンの縦線に対応する前記検査対象パターン画像のエッジを横方向の走査で得られた前記検査対象パターン画像から取得し、前記基準パターンの横線に対応する前記検査対象パターン画像のエッジを縦方向の走査で得られた前記検査対象パターン画像から検出することを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
本発明の第２の態様は、検査対象パターン画像と前記検査対象パターンを製造するために使用するデータを用いて検査するパターン検査装置であって、前記データから線分もしくは曲線で表現された基準パターンを生成する生成手段と、前記検査対象パターンに荷電粒子線を走査して前記検査対象パターン画像を生成し、前記検査対象パターン画像の画素の位置を置き換えることで回転した画像を取得する生成手段と、前記検査対象パターン画像のエッジを検出する手段と、前記検査対象パターン画像のエッジと前記線分もしくは曲線で表現された基準パターンとを比較することにより、前記検査対象パターンを検査する検査手段とを備えることを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
本発明の第３の態様は、検査対象パターン画像と前記検査対象パターンを製造するために使用するデータを用いて検査するパターン検査装置であって、前記データから線分もしくは曲線で表現された基準パターンを生成する生成手段と、前記検査対象パターンに荷電粒子線を走査して前記検査対象パターン画像を生成する生成手段と、前記検査対象パターン画像のエッジを検出する手段と、前記検査対象パターン画像のエッジと前記線分もしくは曲線で表現された基準パターンとを比較することにより、前記検査対象パターンを検査する検査手段とを備え、前記検査対象パターンの領域に前記荷電粒子線を走査して六角形の前記検査対象パターン画像を生成し、順次、前記領域に隣接した前記検査対象パターンの領域に前記荷電粒子線を走査して六角形の前記検査対象パターン画像を生成し、連続した前記検査対象パターン画像を生成することを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
本発明の第４の態様は、検査対象パターン画像と前記検査対象パターンを製造するために使用するデータを用いて検査するパターン検査装置であって、前記データから線分もしくは曲線で表現された基準パターンを生成する生成手段と、前記検査対象パターンに、荷電粒子線の走査方向に対して垂直方向の振幅を持たせた走査をして前記検査対象パターン画像を生成する生成手段と、前記検査対象パターン画像のエッジを検出する手段と、前記検査対象パターン画像のエッジと前記線分もしくは曲線で表現された基準パターンとを比較することにより、前記検査対象パターンを検査する検査手段とを備えることを特徴とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
本発明の第５の態様は、検査対象パターン画像と前記検査対象パターンを製造するために使用するデータを用いて検査するパターン検査装置であって、前記データから線分もしくは曲線で表現された基準パターンを生成する生成手段と、前記検査対象パターンに荷電粒子線を走査して前記検査対象パターン画像を生成する生成手段と、前記検査対象パターン画像のエッジを検出する手段と、前記検査対象パターン画像のエッジと前記線分もしくは曲線で表現された基準パターンとを比較することにより、前記検査対象パターンを検査する検査手段とを備え、前記検査対象パターン画像を生成する生成手段は、前記検査対象パターン画像のエッジを検出するのに使用する部分を前記荷電粒子線で走査し、前記検査対象パターン画像のエッジを検出するのに使用する部分以外の部分を走査せずに前記検査対象パターン画像を生成することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、請求項１２に記載のパターン検査装置において、前記検査対象パターン画像を生成する生成手段は、前記検査対象パターン画像のエッジを検出するのに使用する部分以外を走査しないことにより、検査対象パターンが存在するサンプルのチャージアップによる前記検査対象パターン画像の変形を低減することを特徴とする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
本発明の第６の態様は、検査対象パターン画像と前記検査対象パターンを製造するために使用するデータを用いて検査するパターン検査方法であって、前記データから線分もしくは曲線で表現された基準パターンを生成し、前記基準パターンを使って前記荷電粒子線を走査する条件を設定し、前記検査対象パターンに荷電粒子線を走査して前記検査対象パターン画像を生成し、前記検査対象パターン画像のエッジを検出し、前記検査対象パターン画像のエッジと前記線分もしくは曲線で表現された基準パターンとを比較することにより、前記検査対象パターンを検査することを特徴とする。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
本発明の第７の態様は、検査対象パターン画像と前記検査対象パターンを製造するために使用するデータを用いて検査するパターン検査方法であって、前記データから線分もしくは曲線で表現された基準パターンを生成し、前記検査対象パターンに荷電粒子線を走査して前記検査対象パターン画像を生成し、前記検査対象パターン画像の画素の位置を置き換えることで回転した画像を取得し、前記検査対象パターン画像のエッジを検出し、前記検査対象パターン画像のエッジと前記線分もしくは曲線で表現された基準パターンとを比較することにより、前記検査対象パターンを検査することを特徴とする。
本発明の第８の態様は、検査対象パターン画像と前記検査対象パターンを製造するために使用するデータを用いて検査するパターン検査方法であって、前記データから線分もしくは曲線で表現された基準パターンを生成し、前記検査対象パターンに荷電粒子線を走査して前記検査対象パターン画像を生成し、前記検査対象パターン画像のエッジを検出し、前記検査対象パターン画像のエッジと前記線分もしくは曲線で表現された基準パターンとを比較することにより、前記検査対象パターンを検査し、前記検査対象パターン画像の生成で、前記検査対象パターン画像のエッジを検出するのに使用する部分を前記荷電粒子線で走査し、前記検査対象パターン画像のエッジを検出するのに使用する部分以外の部分を走査せずに前記検査対象パターン画像を生成することを特徴とする。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１５２】
図６４は、電子線のスキャン方向を４５度および−４５度の場合を示す模式図である。
スキャン方向が０度、９０度の場合、ほぼ確実に２回のスキャンを行う必要があったが、本方式においては、図６４（ａ）において縦線と横線のみのパターンＰ１については図６４（ｂ）に示す４５度、もしくは図６４（ｃ）に示す−４５度のスキャンを１回行うことによって縦線および横線の計測精度を確保することができる。しかしながら、図６４（ａ）において４５度の線Ｐ２があった場合、４５度、−４５度の２回のスキャンを行う必要があるが、この頻度は縦線・横線のみのパターンＰ１に比べて、１回のスキャンで済む場合が比較的多いことが想像される。
ここで、スキャン方向４５度または−４５度といった意味について説明する。図６４（ｂ）において、右下がりのパターンについては４５度方向のスキャンで精度が得られるが、右上がりのパターンについては走査線の方向と検出すべきパターンの方向が一致するので精度が得られない。そのような場合については、図６４（ｃ）に示す−４５度にスキャンして得た画像を用いて、前述のスキャン方向０度、９０度で述べたように２回のスキャン結果を見て、欠陥検出をする必要がある。しかしながら、この頻度はスキャン方向０度、９０度に比べて少ないことが期待される。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１５５】
図６７は、基準パターンに基づいて電子線のスキャンの方法を決定するための方法を示す模式図である。
スキャン方向０度、９０度の説明と同様、基準パターンに従って１回スキャンをするか２回スキャンをするか等の条件を自動的に決定する必要がある。
電子線のスキャンの方法を自動的に決定するための方法としては、次の３つの方法が考えられる。
１つ目は、ブロック（Ｄ）に示すように、走査エリアに検査すべきパターンがない場合、そのエリアのパターンをスキップする方法である。２つ目は、パターンの線幅に応じて、スキャンの条件を決定する方法である。例えば、ブロック（Ａ）のパターンＰａとブロック（Ｂ）のパターンＰｂを比較すると、パターンＰｂの線幅は、パターンＰａの線幅に対して２倍になっている。通常、スキャンはパターンの線幅分の変動量をとるので、この例においては、ブロック（Ａ）におけるスキャンに対して、ブロック（Ｂ）におけるスキャンでは、２分の一の倍率で画像を取得することができる。３つ目は、基準パターンの方向の分布に合わせて、スキャンの方向の条件を決定する方法である。例えば、ブロック（Ａ）については、パターンＰａは縦・横に分布しているので、４５度のスキャンを１回行えばよいことが分かり、ブロック（Ｃ）については、パターンＰｃは横と４５度の２方向に分布しているので、２回のスキャンを行う必要があることが分かる。